Netty4详解二：开发第一个Netty应用程序

2022-03-20 16:41:35

既然是入门，那我们就在这里写一个简单的Demo，客户端发送一个字符串到服务器端，服务器端接收字符串后再发送回客户端。

2.1、配置开发环境

1.安装JDK

2.去官网下载jar包

(或者通过pom构建)

2.2、认识下Netty的Client和Server

一个Netty应用模型，如下图所示，但需要明白一点的是，我们写的Server会自动处理多客户端请求，理论上讲，处理并发的能力决定于我们的系统配置及JDK的极限。

Client连接到Server端
建立链接发送/接收数据
Server端处理所有Client请求

这里有一个形象的比喻来形容Netty客户端和服务器端的交互模式，比如把你比作一个Client，把山比作一个Server，你走到山旁，就是和山建立了链接，你向山大喊了一声，就代表向山发送了数据，你的喊声经过山的反射形成了回声，这个回声就是服务器的响应数据。如果你离开，就代表断开了链接，当然你也可以再回来。好多人可以同时向山大喊，他们的喊声也一定会得到山的回应。

2.3 写一个Netty Server

一个NettyServer程序主要由两部分组成：

BootsTrapping:配置服务器端基本信息
ServerHandler:真正的业务逻辑处理

2.3.1 BootsTrapping的过程:

package NettyDemo.echo.server;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import java.net.InetSocketAddress;
import NettyDemo.echo.handler.EchoServerHandler;
public class EchoServer {
	private static final int port = 8080;
	public void start() throws InterruptedException {
		ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();// 引导辅助程序
		EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();// 通过nio方式来接收连接和处理连接
		try {
			b.group(group);
			b.channel(NioServerSocketChannel.class);// 设置nio类型的channel
			b.localAddress(new InetSocketAddress(port));// 设置监听端口
			b.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {//有连接到达时会创建一个channel
						protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
							// pipeline管理channel中的Handler，在channel队列中添加一个handler来处理业务
							ch.pipeline().addLast("myHandler", new EchoServerHandler());
						}
					});
			ChannelFuture f = b.bind().sync();// 配置完成，开始绑定server，通过调用sync同步方法阻塞直到绑定成功
			System.out.println(EchoServer.class.getName() + " started and listen on " + f.channel().localAddress());
			f.channel().closeFuture().sync();// 应用程序会一直等待，直到channel关闭
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			group.shutdownGracefully().sync();//关闭EventLoopGroup，释放掉所有资源包括创建的线程
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		try {
			new EchoServer().start();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

     1. 创建一个ServerBootstrap实例
     2. 创建一个EventLoopGroup来处理各种事件，如处理链接请求，发送接收数据等。
     3. 定义本地InetSocketAddress( port)好让Server绑定
     4. 创建childHandler来处理每一个链接请求
     5. 所有准备好之后调用ServerBootstrap.bind()方法绑定Server

2.3.2 业务逻辑ServerHandler：

要想处理接收到的数据，我们必须继承ChannelInboundHandlerAdapter接口，重写里面的MessageReceive方法，每当有数据到达，此方法就会被调用（一般是Byte类型数组），我们就在这里写我们的业务逻辑：

package NettyDemo.echo.handler;

import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelHandler.Sharable;
/**
 * Sharable表示此对象在channel间共享
 * handler类是我们的具体业务类
 * */
@Sharable//注解@Sharable可以让它在channels间共享
public class EchoServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{
	public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) { 
		System.out.println("server received data :" + msg); 
		ctx.write(msg);//写回数据，
	} 
	public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) { 
		ctx.writeAndFlush(Unpooled.EMPTY_BUFFER) //flush掉所有写回的数据
		.addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); //当flush完成后关闭channel
	} 
	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause) { 
		cause.printStackTrace();//捕捉异常信息
		ctx.close();//出现异常时关闭channel 
	} 	
}

2.3.3关于异常处理：

我们在上面程序中也重写了exceptionCaught方法，这里就是对当异常出现时的处理。

2.4 写一个Netty Client

一般一个简单的Client会扮演如下角色：

连接到Server
向Server写数据
等待Server返回数据
关闭连接

4.4.1 BootsTrapping的过程：

和Server端类似，只不过Client端要同时指定连接主机的IP和Port。

package NettyDemo.echo.client;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelFutureListener;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

import java.net.InetSocketAddress;

import NettyDemo.echo.handler.EchoClientHandler;

public class EchoClient {
	private final String host;
	private final int port;

	public EchoClient(String host, int port) {
		this.host = host;
		this.port = port;
	}

	public void start() throws Exception {
		EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
		try {
			Bootstrap b = new Bootstrap();
			b.group(group);
			b.channel(NioSocketChannel.class);
			b.remoteAddress(new InetSocketAddress(host, port));
			b.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

				public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
					ch.pipeline().addLast(new EchoClientHandler());
				}
			});
			ChannelFuture f = b.connect().sync();
			f.addListener(new ChannelFutureListener() {
				
				public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
					if(future.isSuccess()){
						System.out.println("client connected");
					}else{
						System.out.println("server attemp failed");
						future.cause().printStackTrace();
					}
					
				}
			});
			f.channel().closeFuture().sync();
		} finally {
			group.shutdownGracefully().sync();
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
	
		new EchoClient("127.0.0.1", 3331).start();
	}
}

     1. 创建一个ServerBootstrap实例
     2. 创建一个EventLoopGroup来处理各种事件，如处理链接请求，发送接收数据等。
     3. 定义一个远程InetSocketAddress好让客户端连接
     4. 当连接完成之后，Handler会被执行一次
     5. 所有准备好之后调用ServerBootstrap.connect()方法连接Server

4.4.2 业务逻辑ClientHandler:

我们同样继承一个SimpleChannelInboundHandler来实现我们的Client，我们需要重写其中的三个方法：

package NettyDemo.echo.handler;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.ByteBufUtil;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.ChannelHandler.Sharable;
import io.netty.util.CharsetUtil;

@Sharable
public class EchoClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {
	/**
	 *此方法会在连接到服务器后被调用 
	 * */
	public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
		ctx.write(Unpooled.copiedBuffer("Netty rocks!", CharsetUtil.UTF_8));
	}
	/**
	 *此方法会在接收到服务器数据后调用 
	 * */
	public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in) {
		System.out.println("Client received: " + ByteBufUtil.hexDump(in.readBytes(in.readableBytes())));
	}
	/**
	 *捕捉到异常 
	 * */
	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
		cause.printStackTrace();
		ctx.close();
	}

}

其中需要注意的是channelRead0()方法，此方法接收到的可能是一些数据片段，比如服务器发送了5个字节数据，Client端不能保证一次全部收到，比如第一次收到3个字节，第二次收到2个字节。我们可能还会关心收到这些片段的顺序是否可发送顺序一致，这要看具体是什么协议，比如基于TCP协议的字节流是能保证顺序的。

还有一点，在Client端我们的业务Handler继承的是SimpleChannelInboundHandler，而在服务器端继承的是ChannelInboundHandlerAdapter，那么这两个有什么区别呢？最主要的区别就是SimpleChannelInboundHandler在接收到数据后会自动release掉数据占用的Bytebuffer资源(自动调用Bytebuffer.release())。而为何服务器端不能用呢，因为我们想让服务器把客户端请求的数据发送回去，而服务器端有可能在channelRead方法返回前还没有写完数据，因此不能让它自动release。

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